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大阪大学 研究シーズDiscovery Saga
研究キーワード:大阪大学における「量子化学」 に関係する研究一覧:8
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情報学 情報学複合領域 複合領域環境学 環境学数物系科学 数物系科学化学 化学生物学 生物学総合理工 総合理工工学 工学総合生物 総合生物農学 農学医歯薬学 医歯薬学
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発表日:2026年5月11日
1
\分子の“踊り方"で光の色と向きが決まる!/ 強くねじれたエキシマー発光の仕組みを解明
大阪大学大学院工学研究科の博士前期課程(研究当時)の久次米智裕さん、同環境安全研究管理センターの王哲助教、森直教授らの研究グループは、分子の「形の変化」が「ねじれた光(円偏光発光)」の強さを決める仕組みを、世界で初めて解明しました。光には「右回り」と「左回り」の2種類の「ねじれた光(円偏光)」があります。この性質を利用すると、より鮮明な3D映像の表示や、生体組織の高精度な観察が可能になります。しかし、有機分子で「ねじれた光」を強く出すことは非常に難しく、これが実用化の大きな壁となっていました。今回、研究グループは、「分子がどう"踊るか"で、光の性質が決まる」...
キーワード:3Dディスプレイ/量子化/速度論/スペクトル/量子化学/励起状態/ピレン/円偏光発光/二量体/量子化学計算/キラル/ディスプレイ/円偏光/有機分子/データストレージ/双極子/発光材料/発光素子/バイオセンシング/温度依存性/熱力学/センシング/ダイナミクス/励起子/マッピング/ランドスケープ/生体組織/生体イメージング/コンフォメーション/誘導体
他の関係分野:情報学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日:2026年4月18日
2
抗ヘルペスウイルス薬が働く仕組みを原子レベルで解明
実験と計算を組み合わせ、次世代抗ウイルス薬開発への道を開く
横浜市立大学医学部 生化学教室の佐藤 光助教と仙石 徹准教授らの研究グループは、東京大学大学院理学系研究科 濡木 理教授、大阪大学大学院薬学研究科 福澤 薫教授、量子科学技術研究開発機構 河野秀俊博士との共同研究で、単純ヘルペスウイルスのDNA複製に必要なタンパク質の構造を決定し、抗ヘルペスウイルス薬がどのようにその働きを阻害するかを解明しました。本研究は、他のヘルペスウイルスにも効果を示す次世代抗ウイルス薬の開発に道を開くと期待されます。本研究成果は、米国の国際科学雑誌「Cell Chemical Biology」に掲載されました(日本時間2026年4月16日午前0時)。...
キーワード:スーパーコンピュータ/人工知能(AI)/先端技術/分子動力学シミュレーション/量子化/量子化学/量子化学計算/タンパク質複合体/加水分解/水分解/持続可能/持続可能な開発/HPC/シミュレーション/モデリング/電子顕微鏡/動力学/分子動力学/クライオ電子顕微鏡/ウイルス感染症/単純ヘルペスウイルス/ATP/DNA複製/RNA/スクリーニング/ヘルペスウイルス/ラット/抗ウイルス薬/自己免疫/自己免疫疾患/阻害剤/創薬/相互作用解析/副作用/分子軌道計算/膜タンパク質/立体構造/ウイルス/感染症/認知症
他の関係分野:情報学複合領域数物系科学化学生物学工学
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発表日:2026年3月16日
3
世界最大の 量子化学用量子回路シミュレーションに成功
独自の並列計算技術により従来の限界を突破し、 量子コンピュータの実用化を加速
大阪大学 量子情報・量子生命研究センター(QIQB)の水上渉教授、平岡昇真技術補佐員、西田翔技術補佐員、株式会社フィックスターズ(本社:東京都港区、代表取締役社長 CEO:三木 聡)の寺西勇裕さんらの研究グループは、大規模GPUクラスタ向け量子化学用量子回路シミュレータ「chemqulacs-gpu」を開発し、その実証実験において、状態ベクトル型シミュレータとして、問題サイズ・量子回路サイズともに世界最...
キーワード:ハードウェア/量子アルゴリズム/コンピューティング/ベンチマーク/GPU/アルゴリズム/スーパーコンピュータ/最適化/人工知能(AI)/量子計算/ハミルトニアン/計算量/物質科学/量子コンピュータ/量子化/量子情報/気候変動/量子化学/量子化学計算/量子ビット/ボトルネック/量子コンピューティング/シミュレーション/シミュレータ/スピン/実証実験/並列計算/パフォーマンス/創薬
他の関係分野:情報学数物系科学化学総合理工工学
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発表日:2026年3月11日
4
対称性による量子測定アルゴリズムの加速を発見
誤り耐性量子シミュレーションの実用化に向けて
東京大学大学院工学系研究科の小泉 勇樹 大学院生、同大学素粒子物理国際研究センターの吉岡 信行 准教授、慶應義塾大学大学院理工学研究科の和田 凱渡 大学院生、大阪大学量子情報・量子生命研究センターの水上 渉 教授らによる研究グループは、量子コンピュータの計算対象が従う対称性を活用し、多数の物理量を効率的かつ高精度に測定する量子アルゴリズムを開発しました。これまでの測定手法においては、量子力学的な理論限界である「...
キーワード:量子アルゴリズム/アルゴリズム/タスク/量子計算/ハバード模型/高エネルギー/対称性/電子相関/物性物理/量子コンピュータ/量子シミュレーション/量子化/量子情報/量子相関/量子測定/量子多体系/スケーリング/素粒子/素粒子物理/量子化学/シミュレーション/スピン/量子力学
他の関係分野:情報学数物系科学化学工学
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発表日:2026年2月25日
5
藻類の新たな光利用の仕組みを解き明かす
光合成タンパク質の機能設計やデザインに画期的な指針
森林や水圏環境の一部では可視光が乏しく近赤外光が主要となる環境が存在します。そういった環境では、光合成生物が特殊な仕組みで近赤外光を利用しています。真正眼点藻の一種であるTrachydiscus minutusは、近赤外光を吸収できる光合成アンテナ複合体rVCPを持ちながら、Chlaだけで近赤外光利用を実現する希少な生物です。しかし、その立体構造が明らかでないため、近...
キーワード:アンテナ/光エネルギー/量子化/バクテリア/近赤外/分子構造/量子化学/二量体/量子化学計算/光化学/クロロフィル/シアノバクテリア/タンパク質複合体/光応答/光合成/光環境/タンパク質デザイン/可視光/光吸収/人工光合成/赤外光/電荷移動/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/分解能/カロテノイド/クライオ電子顕微鏡/JAK/高分解能/分子機構/近赤外光/創薬/立体構造/立体構造解析
他の関係分野:情報学環境学数物系科学化学生物学工学農学
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発表日:2025年11月12日
6
折れ曲がった芳香環を持つ カーボンナノリングの創出に成功
ひずみを利用したマルチスピン分子創出への大きな一歩
大阪大学大学院理学研究科の大学院生の槙原優太さん(博士後期課程2年)、久保孝史教授、西内智彦准教授らの研究グループは、大きく歪んだ芳香環を有した特別なカーボンナノリング[2.2]CAPPの創出に成功しました。このカーボンナノリングは、その環骨格において、通常、ベンゼン環に特徴的な芳香族性が分子ひずみによって失われたことで高い反応性を示す「キノイド構造」を有することを明らかにしました(図1)。これ...
キーワード:非線形/量子化/分子構造/芳香環/芳香族/量子化学/アントラセン/量子化学計算/X線結晶構造解析/結晶構造解析/非線形光学/持続可能/ベンゼン/持続可能な開発/カーボン/光学特性/スピン/センサー/ひずみ/X線結晶構造/結晶構造/ラジカル
他の関係分野:数物系科学化学生物学工学農学
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発表日:2025年6月20日
7
“ゼロレベル魔法状態蒸留法”を構築
誤り耐性量子コンピュータに必要な量子ビット数を大幅に削減!
大規模な誤り耐性量子コンピュータに必要となる特殊な量子状態「魔法状態」を、低コストで蒸留する「ゼロレベル...
キーワード:誤り訂正/誤り訂正符号/プロトコル/符号化/量子計算/量子コンピュータ/量子テレポーテーション/量子化/量子情報/数値シミュレーション/超伝導/量子化学/量子化学計算/量子ビット/量子デバイス/シミュレーション/手術
他の関係分野:情報学数物系科学化学総合理工工学
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発表日:2025年3月17日
8
光で変形する分子が“芳香族性”を獲得する瞬間を初観測
超高速計測で明らかにした段階的な平面化プロセス
分子科学研究所/総合研究大学院大学の米田勇祐助教、倉持光准教授、大阪大学大学院理学研究科の齊藤尚平教授、京都大学理学研究科の須賀健介大学院生、小西智暉大学院生(研究当時)らの研究グループは、励起状態芳香族性を示す分子が光照射後に構造変化を起こす過程を、フェムト秒(10-15秒)過渡吸収分光と時間分解インパルシブ誘導ラマン分光法(TR-ISRS)を用いて詳細に調べました。その結果、数百フェムト秒以内に大きな電子状態の変化が生じた後、ピコ秒(10-12秒)の時間スケールで平面化が段階的に進むことを初めて直接観測しました。さらに量子化学計算を組み合...
キーワード:産学連携/光エネルギー/パルス/時間分解/時間分解分光/非平衡/非平衡状態/量子化/ラマンスペクトル/スペクトル/振動スペクトル/分子構造/芳香族/量子化学/励起状態/量子化学計算/光エネルギー変換/光応答性/光応答/ラマン/光機能性材料/パルスレーザー/光機能/光励起/超短パルス/光照射/材料設計/電子状態/センサー/ダイナミクス/ピコ秒/フェムト秒/レーザー/機能性材料/光プローブ/周波数/超短パルスレーザー/エネルギー変換/機能性/ラマン分光/ラマン分光法/生体イメージング/分子機能/ナノテクノロジー/イミン/プローブ/蛍光プローブ/構造変化/分子設計
他の関係分野:複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学